脂肪间充质干细胞治疗急性肝损伤的分子机制

背景:急性肝损伤是由多种病因诱发的肝脏损害,如未及时治疗则会发展成急性肝衰竭,严重影响患者的生命安全。由于肝脏是人体最大的免疫器官和代谢器官,目前治疗急性肝损伤尚无最优方案。脂肪间充质干细胞因具有多向分化潜能和免疫调节活性已逐渐成为治疗急性肝损伤的有效工具。目的:综述目前脂肪间充质干细胞及其经不同方式修饰后治疗急性肝损伤的进展和分子机制。方法:从PubMed、Web of Science与中国知网数据库中检索2000-2023年发表的相关文献,以“Acute liver injury,liver injury,Adipose tissue-derived mesenchymal stem cell,liver Injury Repair,stem cell transplantation,stem cell repair,Cell surface engineering,stem cell modification”为英文检索词,以“急性肝损伤,肝损伤,脂肪间充质干细胞,肝损伤修复,干细胞移植,干细胞修复,干细胞修饰”为中文检索词,最终检索筛选出该领域最新研究进展的62篇文献进行归纳分析。结果与结论:(1)脂肪间充质干细胞作为一种具有多向分化潜能的干细胞治疗急性肝损伤具有生物学优势,较其他两种主要间充质干细胞类型——骨髓间充质干细胞和脐带间充质干细胞具有来源丰富、获取便捷、医学伦理问题少的特点,且较骨髓间充质干细胞的自我更新能力强。(2)脂肪间充质干细胞可以通过降低免疫反应、分化为肝细胞、分泌生长因子和外泌体等多种途径,降低血清炎症因子表达,减少肝脏组织炎性细胞浸润,抑制细胞焦亡和自噬,发挥抗凋亡作用,促进肝窦内皮细胞和肝细胞再生等分子机制改善肝损伤;目前尚无研究表明何种机制为脂肪间充质干细胞治疗急性肝损伤的最佳机制,多数观点认为这些分子机制之间相互影响相互作用协同发挥治疗作用。(3)生物材料修饰和药物预处理等方式可以提升脂肪间充质干细胞治疗急性肝损伤的疗效:一方面,生物材料和药物修饰可以提升脂肪间充质干细胞自身的功能,如提高增殖迁移能力,上调其分泌的生长因子水平,增强抗炎能力等,从而促进脂肪间充质干细胞在损伤部位存活;另一方面,生物材料和药物修饰可以抑制损伤部位炎性细胞活化,促进血管生长,改善损伤部位环境从而提高移植成功率。(4)总之,脂肪间充质干细胞可以通过分泌生长因子和外泌体、发挥免疫调节作用及促进肝脏再生等途径在治疗急性肝损伤中发挥重要作用。随着科学技术的发展,生物材料与药物修饰可以提升脂肪间充质干细胞的自我更新能力,改善急性肝损伤的局部微环境,为进一步促进脂肪间充质干细胞治疗急性肝损伤的临床应用提供新的思路。

骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠心肌梗死:急性和慢性运动的影响

背景:干细胞移植对治疗心肌梗死具有可观的治疗前景,但移植细胞向心脏归巢效率及在心脏内的滞留率和存活率较低限制了干细胞疗效。运动疗法是心肌梗死患者心脏康复的重要有机组成部分,然而运动在干细胞移植治疗心肌梗死中的作用尚未明确。目的:探讨运动(包括急性和慢性运动)对骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠心肌梗死的影响。方法:取80只雌性SD大鼠,采用随机数字表法分为假手术组、模型组、移植组或联合组,每组20只。模型组、移植组或联合组大鼠通过冠状动脉结扎术制作心肌梗死模型,造模24 h后,联合组进行8周有氧运动(慢性运动,30 min/d,每周运动5 d),于首次运动(急性运动)后5 min内,移植组和联合组尾静脉输注绿色荧光蛋白标记的SD大鼠骨髓间充质干细胞,首次运动后24 h取部分大鼠,检测大鼠心肌内移植的干细胞存活率、Y染色体性别决定区mRNA表达、归巢因子蛋白表达以及氧化应激和炎症反应参数;末次运动后72 h取剩余大鼠,检测心脏结构与功能、心肌组织学变化和Ki67^(+)细胞数量。结果与结论:(1)急性运动后:与假手术组比较,模型组心肌活性氧、丙二醛、肿瘤坏死因子α和白细胞介素1β水平升高(P <0.05),超氧化物歧化酶活性降低(P <0.05);与模型组比较,移植组和联合组活性氧、丙二醛水平及肿瘤坏死因子α和白细胞介素1β蛋白表达降低(P <0.05),超氧化物歧化酶活性及基质细胞衍生因子1α、CXC趋化因子受体4蛋白表达升高(P <0.05);与移植组比较,联合组活性氧、丙二醛水平及肿瘤坏死因子α和白细胞介素1β蛋白表达降低(P <0.05),干细胞存活率、Y染色体性别决定区mRNA表达、超氧化物歧化酶活性及基质细胞衍生因子1α和CXC趋化因子受体4蛋白表达升高(P <0.05)。(2)慢性运动后:与假手术组比较,模型组心肌细胞横截面积、胶原含量增加(P <0.05),左心室射血分数、左心室短轴缩短率下降(P <0.05);与模型组比较,移植组心肌细胞横截面积与胶原含量降低(P <0.05),Ki67+细胞升高(P <0.05);与移植组比较,联合组胶原含量降低(P <0.05),心肌细胞横截面积、左心室射血分数、左心室短轴缩短率、Ki67+细胞升高(P <0.05)。(3)急性运动通过促进干细胞归巢、改善心肌微环境提高外源性干细胞存活率,慢性运动可刺激干细胞移植后心肌细胞增殖、抑制心脏重塑并增强心功能,提示运动有助于优化大鼠心肌梗死后干细胞移植疗效。

小鼠骨髓间充质干细胞对小鼠急性肝损伤的修复作用

目的探究小鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BM-MSCs)对四氯化碳(tetrachloromethane,CCl_(4))诱导小鼠急性肝损伤的修复作用。方法研究于2018年1—12月在江苏省中医院开展,运用随机数字表法将18只小鼠分为3组,分别为矿物油对照组(Oil组)、CCl_(4)损伤组(CCl_(4)组)和治疗组(BM-MSCs组),每组6只。单次腹腔注射矿物油或10%的CCl_(4)建立急性肝损伤模型。24 h后,经尾静脉输注磷酸盐缓冲液(phosphate buffered saline,PBS)或BM-MSCs。第4天采集小鼠血液和肝脏组织标本,检测血清中天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate amino transferase,AST)和丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)的活性,观察组织大体观和病理学的改变。结果血清ALT和AST结果显示,CCl_(4)组小鼠ALT活性为(67.40±5.79)U/L,AST活性为(110.70±39.58)U/L,均高于Oil组ALT(51.53±9.52)U/L和AST(73.65±9.77)U/L,而输注BM-MSCs后,两者活性均较CCl_(4)组降低,即ALT(54.18±17.19)U/L、AST(78.73±14.97)U/L,差异有统计学意义(P均<0.05)。肝脏组织大体观和病理切片显示,CCl_(4)组呈典型的氧化损伤表现,而BM-MSCs组可见明显的缓解。结论输注外源性小鼠BM-MSCs能够有效促进CCl_(4)诱导的小鼠急性肝损伤的修复。

骨髓间充质干细胞源外泌体保护顺铂相关急性肾损伤作用及机制研究

目的:探索骨髓间充质干细胞源外泌体(BMSC-exos)保护顺铂(CDDP)诱导急性肾损伤(AKI)作用及机制。方法:48只C57BL/6小鼠随机分4组:对照(CN)组、顺铂诱导AKI模型(CDDP)组、CDDP+BMSC-exos(CDDP+EXO)组、CDDP+BMSC-exos+PI3K抑制剂(LY294002)(CDDP+EXO+LY294002)组。分别腹腔、尾静脉注射生理盐水、顺铂、顺铂+BMSC-exos及顺铂+BMSC-exos+LY294002。留取血液测肌酐(SCr)和尿素氮(BUN);取肾组织进行病理分析;TUNEL观察肾小管上皮细胞(RTEC)凋亡;免疫组化染色检测活化的半胱氨酸蛋白酶3(Cleaved caspase-3)、葡萄糖调节蛋白78(GRP-78)、半胱氨酸蛋白酶12(caspase-12)和C/EBP同源蛋白(CHOP)表达定位;Western Blot法测定Cleaved caspase-3、GRP-78、caspase-12、CHOP、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)和磷酸化丝苏氨酸蛋白激酶(p-AKT)表达。结果:在CDDP诱导AKI模型中,肾组织TUNEL阳性细胞数目明显增多(P<0.05),免疫组化免疫Cleaved caspase-3、GRP-78、caspase-12和CHOP阳性面积显著增加(P<0.05),Western Blot法证实,Cleaved caspase-3、GRP-78、caspase-12及CHOP表达水平显著上调(P<0.05),p-AKT表达水平显著下调(P<0.05)。经BMSC-exos治疗,肾组织TUNEL阳性细胞数目明显减少(P<0.05),免疫组化染色Cleaved caspase-3、GRP-78、caspase-12和CHOP阳性面积显著减少(P<0.05),Western Blot法证实,Cleaved caspase-3、GRP-78、caspase-12及CHOP表达水平显著下调(P<0.05),p-AKT表达水平显著上调(P<0.05)。BMSC-exos治疗前应用LY294002治疗,肾组织TUNEL阳性细胞数目明显增多(P<0.05),免疫组化免疫Cleaved caspase-3、GRP-78、caspase-12和CHOP阳性面积显著增加(P<0.05),Western Blot法证实,Cleaved caspase-3、GRP-78、caspase-12及CHOP表达水平显著上调(P<0.05),p-AKT表达水平显著下调(P<0.05)。结论:BMSC-exos保护CDDP-AKI作用机制可能是通过抑制内质网应激及激活PI3K/AKT信号通路。

人骨髓间充质干细胞及其外泌体在肝移植术后肝缺血再灌注损伤中潜在治疗作用的研究进展

肝缺血再灌注损伤(HIRI)是传统肝移植术中不可避免的病理生理过程,其严重程度受到来自供体和受体的多方面因素影响,最严重者可导致术后早期移植肝无功能。人骨髓间充质干细胞(BMSCs)及其外泌体已在临床试验中被证实具有促进组织修复与免疫调节的能力,这一治疗作用在HIRI的防治中具有较好的应用前景。该文旨在综述BMSCs及其外泌体在移植肝HIRI防治中潜在作用机制的研究进展及未来研究方向。

骨髓间充质干细胞来源外泌体调节大鼠肝细胞凋亡的机制

背景:骨髓间充质干细胞可释放大量外泌体,关于骨髓间充质干细胞来源外泌体对肝细胞凋亡的影响以及具体机制还没有完全阐明。目的:探索骨髓间充质干细胞来源外泌体所携带的miR-21-5p对大鼠肝脏细胞凋亡的影响及其作用机制。方法:分离大鼠骨髓间充质干细胞,将miR-21-5p NC或miR-21-5p inhibitor转染到骨髓间充质干细胞中,采用超速离心法提取外泌体,命名为(BMSCs+miR-21-5p NC)-Exos,(BMSCs+miR-21-5p inhibitor)-Exos,将外泌体与BRL大鼠肝细胞共培养,观察抑制miR-21-5p表达后对大鼠肝细胞凋亡的影响。通过双荧光素酶报告基因检测验证外泌体中miR-21-5p和PIK3R1之间的靶向关系;TUNEL检测外泌体中miR-21-5p直接靶向PIK3R1激活PI3K/AKT信号通路对BRL大鼠肝细胞凋亡的影响。结果与结论:①双荧光素酶报告系统证实,PI3KR1野生型载体与miR-21-5p mimics共转染293T细胞时的荧光素酶活性显著低于PI3KR1突变型载体共转染组,表明miR-21-5p可靶向结合PIK3R1;②TUNEL检测结果显示:相比于(BMSCs+miR-21-5p NC)-Exos组,(BMSCs+miR-21-5p inhibitor)-Exos处理后BRL肝细胞凋亡率显著增加;与(BMSCs+miR-21-5p NC)-Exos组相比,加入AKT抑制剂LY294002之后,细胞凋亡率显著增加;③结果提示:外泌体可能通过miR-21-5p直接靶向PIK3R1激活PI3K/AKT信号通路抑制BRL大鼠肝细胞凋亡。

骨髓间充质干细胞对重症急性胰腺炎大鼠相关肺损伤的实验研究

目的探讨骨髓间充质干细胞(BMMSCs)对重症急性胰腺炎(SAP)大鼠肺损伤中ZO-1、Occludin表达的影响。方法将105只雄性SD大鼠随机分成假手术组(SO组)、SAP组和BMMSCs干预组;后两组再按处死时间不同分为6 h、12 h和24 h组,观察各组间肺的病理变化及肺毛细血管通透性改变情况;通过Western blot、RT-PCR检测各组间ZO-1、Occludin蛋白和mRNA的改变情况。结果与SO组相比,SAP组各时间点肺、胰腺的病理改变明显,肺毛细血管的通透性明显增加(P<0.05),肺湿干比值增加(P<0.05),肺ZO-1、Occludin蛋白和mRNA表达明显降低(P<0.05);与SAP组比较,BMMSCs干预组各时间点肺、胰腺的病理改变减轻,肺毛细血管通透性改变减轻,肺组织湿干比值降低,肺ZO-1、Occludin蛋白和mRNA表达升高,12 h和24 h时间点表现的更为明显(P<0.05)。结论BMMSCs可使肺中ZO-1、Occludin的表达增加,这可能在减轻SAP相关肺损伤和改善肺毛细血管通透性方面发挥重要作用。

有氧运动预适应改善骨髓间充质干细胞治疗急性心肌梗死的效果

背景:干细胞疗法是急性心肌梗死后恢复受损心肌组织的替代治疗策略,运动预适应可诱导机体产生内源性心脏保护效应,然而两者联合应用的疗效及机制尚不清楚。目的:探讨运动预适应联合骨髓间充质干细胞对急性心肌梗死大鼠治疗效果的影响及其可能机制。方法:70只雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、干细胞治疗组、运动预适应组和联合干预组。运动预适应组和联合干预组于造模前进行8周跑台有氧运动,然后通过结扎冠状动脉前降支制作急性心肌梗死模型,干细胞治疗组和联合干预组于造模后隔天尾静脉注射骨髓间充质干细胞(1×10^(9)L^(-1),1 mL),治疗4周后,利用递增负荷跑台运动实验评估运动能力,超声心动图检测心脏结构与功能;分离左心室,2,3,5-氯化三苯基四氮唑染色评估心肌梗死面积,Masson染色检测胶原容积分数,CD31免疫组织化学染色检测心肌毛细血管密度,TUNEL染色检测心肌细胞凋亡情况,免疫印迹法检测基质细胞衍生因子1、CXC趋化因子受体蛋白4、肿瘤坏死因子α、白细胞介素10和血管内皮生长因子蛋白表达量。结果与结论:①干预疗效:与假手术组比较,模型组运动能力、左心室射血分数、左心室缩短分数、CD31阳性细胞率下降(P<0.05),心肌梗死面积、胶原容积分数和心肌细胞凋亡率增加(P<0.05)。与模型组比较,干细胞治疗组运动能力无显著差异(P>0.05),运动预适应组和联合干预组运动能力提高(P<0.05);干细胞治疗组、运动预适应组、联合干预组左心室射血分数、左心室缩短分数、CD31阳性细胞率升高(P<0.05),心肌梗死面积、胶原容积分数、心肌细胞凋亡率降低(P<0.05)。与干细胞治疗组比较,联合干预组运动能力、左心室射血分数、左心室缩短分数、CD31阳性细胞率增加(P<0.05),心肌梗死面积、胶原容积分数、心肌细胞凋亡率降低(P<0.05)。②蛋白表达:与假手术组比较,模型组肿瘤坏死因子α表达升高(P<0.05),白细胞介素10和血管内皮生长因子表达下降(P<0.05)。与模型组比较,干细胞治疗组和联合干预组CXC趋化因子受体蛋白4表达升高(P<0.05),干细胞治疗组、运动预适应组和联合干预组肿瘤坏死因子α表达下降(P<0.05),白细胞介素10和血管内皮生长因子表达增加(P<0.05)。与干细胞治疗组比较,联合干预组肿瘤坏死因子α表达降低(P<0.05),CXC趋化因子受体蛋白4、白细胞介素10和血管内皮生长因子表达升高(P<0.05)。结果表明:运动预适应可增强急性心肌梗死大鼠骨髓间充质干细胞治疗的效果(抑制心脏重塑、改善心功能、延缓心力衰竭进程),其机制与促进干细胞归巢、抑制炎症反应以及促进血管新生有关。

骨髓间充质干细胞对大鼠急性肝损伤修复的影响

目的:观察骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植通过抑制RhoA-ROCK信号转导通路对大鼠急性肝损伤修复过程的影响.方法:贴壁筛选法培养、纯化♂SD大鼠BMSCs.将健康♀SD大鼠随机分为3组:正常对照组(N组,n=10)、CCl4组(C组,n=10)及CCl4+BMSCs组(T组,n=10).N组不予任何处理;T组和C组腹腔注射0.1mL/100g600mL/LCCl4花生油溶液制造急性肝损伤模型后24h,分别经鼠尾静脉移植的间充质干细胞和等量PBS.各组于不同时间点留取标本,采用HE染色和血清肝功能酶学指标观察受损肝脏恢复过程;RT-PCR方法检测RhoA mRNA的表达;Western blot检测RhoA蛋白的表达.结果:与C组相比,T组移植BMSCs后能显著改善CCl4急性损伤大鼠肝功能(1d,ALT:89.70±3.09U/Lvs147.59±6.83U/L,AST:263.67±17.05U/Lvs472.68±19.04U/L,P<0.01或0.05;7d,ALT:42.38±14.31U/Lvs92.75±6.70U/L,AST173.85±16.80U/Lvs260.41±25.35U/L,均P<0.05),并迅速修复肝脏结构.N组大鼠肝脏RhoA mRNA和蛋白表达量极低,C组经CCl4损伤后RhoA mRNA和蛋白表达量迅速增加(1.39±0.046vs0.57±0.010,1.23±0.020vs0.35±0.036,均P<0.01),此后表达量缓慢降低.T组经BMSCs移植后,与C组比较,RhoA mRNA和蛋白表达水平迅速下降.结论:Rho-ROCK信号转导通路参与CCl4导致的急性肝损伤发生、发展和修复全过程.BMSCs可能通过抑制RhoA-ROCK信号转导通路加速受损肝脏修复.

骨髓间充质干细胞移植在大鼠急性肝损伤组织中的定植能力

背景：目前对于移植后的骨髓间充质干细胞在肝组织中的分化途径以及能够在多大程度上修复损伤的肝细胞等问题，尚未达成统一共识。目的：观察经尾静脉移植的骨髓间充质干细胞在急性肝损伤大鼠肝组织中的定植分化情况。设计、时间及地点：细胞学体内对照观察，于2007-12／2008—06在兰州大学中心实验室地点完成。材料：清洁级6-8周龄雄性SD大鼠47只，取5只用于制备骨髓间充质干细胞，剩余42只随机分为3组：肝正常细胞移植组15只、肝损伤细胞移植组14只、肝损伤盐水对照组13只。方法：肝损伤细胞移植组、肝损伤盐水对照组大鼠通过腹腔注射D-氨基半乳糖建立急性肝损伤模型。造模后24h，肝损伤细胞移植组、肝正常细胞移植组经尾静脉注入BrdU标记的第3代大鼠骨髓间充质干细胞悬液1mL，含（15～2．0）×10^6个细胞；肝损伤盐水对照组大鼠同法注入等量生理盐水。主要观察指标：移植后肝功能恢复情况，肝脏免疫组织化学检测结果。结果：与造模后24h比较，移植后2，3周肝正常细胞移植组、肝损伤盐水对照组血清谷丙转氨酶活性无明显变化（P〉0．05）；肝损伤细胞移植组血清谷丙转氨酶活性明显降低（P〈0．05），肝功能恢复较好。与肝正常细胞移植组比较，肝损伤细胞移植组Brdu’细胞数明显增多（P〈0．01），多分布在汇管区及中央静脉周围，但随着时间延长BrdU’细胞数逐渐减少。结论：经尾静脉移植的骨髓间充质干细胞可促进急性肝损伤大鼠的肝功能恢复，并能够在受损肝脏及正常肝脏中定植分化，且定植与分化的程度可能与肝脏损伤程度有关。

大鼠骨髓间充质干细胞诱导为类肝细胞移植修复急性肝损伤

背景:对于肝衰竭或肝功能支持替代方法来讲,原位肝移植供体来源有限,肝细胞移植受供体缺乏和免疫排斥反应的困扰,肝脏干细胞存在数量少且体外增殖困难等限制。目的:观察大鼠骨髓间充质干细胞经肝细胞生长因子、表皮细胞生长因子联合诱导为类肝细胞后移植对损伤肝脏的形态学修复效果。设计、时间及地点:细胞观察,于2006-10/2007-09在解放军总医院第一附属医院创伤实验室完成。材料:清洁级Wistar大鼠48只,随机分为诱导组、对照组,24只/组。另取Wistar大鼠3只用于分离制备骨髓间充质干细胞。肝细胞生长因子、表皮细胞生长因子由Sigma公司生产。方法:贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,胰酶消化传代,传至第3代向细胞中加入含20μg/L肝细胞生长因子、10g/L表皮细胞生长因子的D/F12培养液悬浮诱导,调整细胞密度为108L-1。两组大鼠均腹腔注射D-氨基半乳糖建立肝脏损伤模型,造模后24h,诱导组门静脉移植诱导后的骨髓间充质干细胞悬液1mL,对照组移植等量未经诱导的骨髓间充质干细胞。主要观察指标:移植后第l,7,14天,免疫组化检测CK18、CD34阳性细胞的分布迁移情况。透射电镜观察汇管区新增生细胞的超微结构。结果:①与对照组比较,诱导组汇管区CK18、CD34阳性细胞明显增多,并从汇管区向肝小叶内迁移,不断分化为成熟的肝细胞;同时汇管区新生的小胆管数量亦明显增多,且有部分向坏死区迁移,参与肝脏的修复。②透射电镜下对照组卵圆形细胞数量较少,而诱导组汇管区有新生内源性细胞,可发现数个细胞排列成的小胆管,并逐渐演变为体积较大的肝细胞。结论:从形态学角度看,骨髓间充质干细胞向类肝细胞诱导分化后移植于受损伤的肝脏,可一定程度上修复肝脏损伤。

miR-122在骨髓间充质干细胞治疗大鼠急性肝损伤中的作用

目的:探讨miR-122在骨髓间充质干细胞(BMSCs)治疗大鼠急性肝损伤中的作用,阐明相关作用机制。方法:密度梯度离心法分离收集雄性大鼠的BMSCs,分为转染组和对照组,其中转染组BMSCs采用脂质体介导转染miR-122mimics,对照组BMSCs未接受转染。将60只四氯化碳(CCl4)诱导的急性肝损伤大鼠随机分为肝损伤对照组(静脉注射生理盐水)、普通治疗组(静脉移植普通BMSCs)和实验治疗组(静脉移植转染miR-122的BMSCs)(n=20)。移植细胞后1、7和14d检测大鼠肝功能,肝组织行HE染色观察其病理学改变。结果:转染miR-122mimics后7d,BMSCs中白蛋白(ALB)表达水平明显上调,而甲胎蛋白(AFP)的表达水平则明显下调。移植细胞后1d,与普通治疗组比较,实验治疗组血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)活性差异无统计学意义(P>0.05);移植细胞后7和14d时,实验治疗组大鼠血清ALT和AST活性均低于普通治疗组(P<0.05);HE染色,实验治疗组大鼠肝脏充血、细胞质内空泡变性及肝细胞坏死情况明显好于普通治疗组。结论:上调BMSCs中miR-122表达水平能够促进其分化为肝样细胞,并可明显改善CCl4所致大鼠肝脏损伤。

骨髓间充质干细胞移植急性放射性肝损伤大鼠α-平滑肌肌动蛋白的表达

背景:放射性肝损伤极大限制了放射治疗的临床应用。研究发现,肝损伤环境是骨髓间充质干细胞适宜的分化环境,提示通过骨髓间充质干细胞移植治疗放射性肝损伤成为可能。目的:验证骨髓间充质干细胞移植对大鼠急性放射性肝损伤中α-平滑肌肌动蛋白表达水平的影响。方法:分离培养雄性大鼠的骨髓间充质干细胞,取P3代细胞作为移植细胞。建立雌性SD大鼠急性放射性肝损伤模型。随机分成两组,在放疗结束后4h内,干预组经尾静脉输注骨髓间充质干细胞悬液,对照组输注等量生理盐水。采用免疫组织化学技术检测肝脏组织中的α-平滑肌肌动蛋白的阳性表达水平;采用原位杂交技术检测肝脏组织中性别决定基因Y(SrY)的存在;光镜观察肝脏组织的病理形态学变化。结果与结论:干预组大鼠肝右叶中α-SMA的平均阳性表达率低于对照组(P<0.05)。干预组大鼠肝右叶检测到携带SrY的阳性细胞多于肝脏左叶(P<0.05),对照组中未检测到携带SrY的阳性细胞。干预组大鼠肝右叶的损伤程度比对照组轻。结果证实,急性放射性肝损伤可以诱导雄性大鼠的骨髓间充质干细胞的"归巢",骨髓间充质干细胞对大鼠急性放射性肝损伤中ɑ-平滑肌肌动蛋白表达水平有下调作用。

基于间充质干细胞的小鼠急性移植物抗宿主病骨髓微环境损伤体外细胞模型的建立与评价策略研究

目的:建立小鼠急性移植物抗宿主病(aGVHD)骨髓微环境损伤的体外细胞模型并进行评价。方法:以6-8周龄雌性C57BL/6N小鼠作为骨髓和淋巴细胞的供体,6-8周龄雌性BALB/c小鼠作为aGVHD模型的受鼠。受鼠接受致死剂量(8.0 Gy,72.76 cGy/min)γ射线全身照射后6-8 h内,尾静脉输注供鼠来源骨髓细胞(1×10^(7)/只),建立骨髓移植(BMT)组小鼠模型(n=20);尾静脉输注供鼠来源骨髓细胞(1×10^(7)/只)及脾脏淋巴细胞(2×10^(6)/只),建立小鼠aGVHD模型(n=20)。造模后d 7麻醉小鼠,摘取眼球取血,静置离心后吸取血清。分离小鼠间充质干细胞(MSC),分别用添加了2%、5%和10%的BMT组血清和相同浓度的aGVHD组血清的培养基进行培养。通过成纤维细胞集落形成实验(CFU-F)评价两组血清对MSC集落形成能力的影响;通过CD29和CD105免疫荧光染色评价两组MSC表面分子表达的差异;通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测MSC自我更新相关基因Oct-4、Sox-2和Nanog的表达情况。结果:成功建立起可以模拟小鼠aGVHD骨髓微环境损伤的体外细胞模型。CFU-F实验表明,在培养后d 7,与BMT组相比,aGVHD血清浓度为2%和5%时,MSC集落形成能力显著降低(P<0.05);在培养后d 14,与BMT组相比,不同aGVHD血清浓度组MSC集落形成能力均显著降低(P<0.05)。免疫荧光染色实验表明,MSC表面分子CD29^(+)和CD105^(+)细胞百分比在不同aGVHD血清浓度组较BMT组均降低,在aGVHD血清浓度为10%时差异最为显著(P<0.001,P<0.01)。RT-qPCR检测结果显示,aGVHD血清浓度组MSC自我更新相关基因Oct-4、Sox-2和Nanog表达下降,在aGVHD血清浓度为10%时差异最为显著(P<0.01,P<0.001,P<0.001)。结论:不同浓度的小鼠aGVHD血清和小鼠MSC共同培养,发现添加不同浓度的小鼠aGVHD血清MSC的自我更新能力受损程度不同,为开展aGVHD骨髓微环境损伤领域研究提供了新的工具。

急性肝损伤肝脏炎症环境对骨髓间充质干细胞移植疗效的影响

目的:探讨猪急性肝损伤肝脏内不同程度炎症反应对移植骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)存活率和疗效的影响.8):对照组和移植组.每组均按照低浓度D氨基半乳糖胺(D-gal,0.25 g/kg)、高浓度D氨基半乳糖胺(D-gal,0.35 g/kg)给药,分别建立2种急性肝损伤模型,诱导24 h后,对照组动物门静脉注射生理盐水40 mL,移植组动物门静脉移植40 mL PBS(约8×107同种异体GFP-MSCs).2 wk内观察猪肝功能变化、病理变化、血清炎症指标和移植MSCs定植存活情况.结果:低浓度D-gal组血清IL-1、TNF-α水平明显低于高浓度D-gal组,差异有显著性.低浓度D-gal移植组与低浓度D-gal对照组比较,ALT、TB和NH3在早期有显著差异(D2:232.6±57.6 vs 334.4±42.3,12.2±3.3 vs 16.0±1.2,79.7±9.3 vs 127.8±28.2,P<0.05);高浓度D-gal移植组与高浓度D-gal对照组比较,肝功能指标有改善,但无显著意义.低浓度D-gal移植组MSCs定植存活率和肝细胞增殖率显著高于高浓度D-gal移植组.结论:骨髓间充质干细胞移植治疗肝损伤的疗效在很大程度上取决于肝脏炎症反应的程度,炎症反应越严重,移植细胞越不易存活;相反,较低的体内炎症环境有益于MSCs定植、存活和肝细胞再生.

骨髓间充质干细胞移植在急性肝损伤大鼠肝脏内定植能力的实验研究

目的:观察大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)在急性肝损伤大鼠肝脏内移植情况。方法:首先行大鼠骨髓间充质干细胞提取、分离和培养,传代扩增后用5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)标记,用D-氨基半乳糖(1.5g/Kg)腹腔注射制备大鼠急性肝损伤模型,试验分三组(A、B、C组),经阴囊上静脉向肝损伤组(A组)及肝脏正常(C组)的大鼠移植标记BrdU的BMSCs 1～1.5×106,同时向肝损伤组(B组)的大鼠移植等量的生理盐水。2周后观察大鼠的存活率及肝功能恢复情况,并通过免疫组织化学方法检测大鼠肝脏中BrdU+细胞数量及分布。结果:移植2周A组、B组动物存活率、肝功能恢复情况无明显差异,肝损伤组(A组)及肝脏正常组(C组)大鼠肝脏均可检测到BrdU+细胞分布,A组与C组相比,A组BrdU+细胞数较多,分布更广,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:骨髓间充质干细胞可以在受损的肝脏及正常肝脏定植,定植的数量可能和肝脏是否受损伤相关。

骨髓间充质干细胞对小鼠肝缺血-再灌注损伤修复作用的机制探讨

目的探讨骨髓间充质干细胞(BMSC)对小鼠肝缺血-再灌注损伤过程中淋巴细胞亚群以及细胞多因子表达的影响。方法18只6~8周龄雄性小鼠随机分为假手术组(sham组)、肝脏缺血-再灌注损伤组(HIRI组)和BMSCs干预组(BMSC组),每组6只。检测3组小鼠肝功能及病理学改变;检测3组小鼠肝组织细胞凋亡情况;检测3组小鼠外周血CD4^(+)T细胞、NK细胞及血清中9项细胞多因子白介素-2(IL-2)、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-12、IL-17、肿瘤坏死因子-α(NF-α)、γ干扰素(IFN-γ)的表达水平。结果对照组小鼠肝组织结构正常,HIRI组肝组织结构损伤严重,BMSC组损伤较轻。与HIRI组比较,BMSC组小鼠肝组织损伤学评分较低(P<0.05)。与sham组比较,HIRI组小鼠外周血肝功能指标丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)水平升高(P<0.05),BMSC组肝功能指标水平差异无统计学意义(P>0.05)。HIRI组肝组织凋亡细胞数量多于BMSC组和Sham组(P<0.05)。与HIRI组比较,BMSC组小鼠外周血中淋巴细胞亚群CD4^(+)T淋巴细胞、NK细胞表达明显下降(P<0.05);已检测的9项细胞多因子中,与HIRI组比较,BMSC组外周血清中IL-4、IL-5、IL-12、IL-17的表达水平升高(P<0.05),TNF-α、IFN-γ的表达水平降低(P<0.05),IL-2、IL-6、IL-10的表达水平差异无统计学意义(P>0.05)。结论在BMSC对小鼠肝缺血-再灌注损伤后的修复过程中,BMSCs可以改善肝功能,抑制细胞凋亡,并通过抑制淋巴细胞(CD4^(+)T淋巴细胞、NK细胞)的表达,并进一步协同调控细胞释放的细胞因子,降低促炎因子,增高抑炎因子,维持HIRI环境中细胞因子稳态。

骨髓间充质干细胞源外泌体对急性肺损伤大鼠肺泡巨噬细胞M1/M2极化的影响及其机制

目的:探讨大鼠骨髓间充质干细胞来源的外泌体(bone marrow mesenchymal stem cells derived exosomes,BMSCs-Exos)对脂多糖(LPS)诱导的急性肺损伤大鼠肺泡巨噬细胞NR8383 M1/M2极化的影响及其潜在的机制。方法:分离SD大鼠骨髓间充质干细胞并制备BMSCs-Exos。分别用0.1、1 mg/mL BMSCs-Exos预处理NR8383细胞1 h,再用1μg/mL LPS诱导48 h,采用ELISA和蛋白免疫印迹分别检测细胞上清液中炎性因子含量以及细胞内极化标志物蛋白表达。将NR8383细胞单独培养或与BMSCs共培养,经20μmol/L外泌体抑制剂GW4869处理并予以1μg/mL LPS诱导48 h,采用实时荧光定量PCR和蛋白免疫印迹分别检测细胞内miR-212-5p以及IL-4Rα和p-STAT6蛋白相对表达。生物信息学预测miR-212-5p与IL-4RαmRNA结合位点并通过荧光素酶实验验证。结果:成功制备BMSCs-Exos。ELISA和免疫印迹结果表明,1μg/mL LPS诱导48 h可促进NR8383细胞分泌炎性因子(TNF-α,IL-1β和IL-10)及M1极化,BMSCs-Exos预处理可明显降低LPS诱导的NR8383细胞培养上清液中炎性因子TNF-α和IL-1β含量,增加抗炎因子IL-10含量,同时抑制细胞M1极化并促进其M2极化,且1 mg/mL BMSCs-Exos明显强于0.1 mg/mL BMSCs-Exos。细胞共培养实验结果表明,1μg/mL LPS诱导48 h可增加NR8383细胞中miR-212-5p相对表达量以及IL-4Rα和p-STAT6蛋白表达,与BMSCs共培养可有效抑制LPS对上述指标的影响,但BMSCs的作用可被GW4869阻断。荧光素酶实验结果显示,miR-212-5p可与IL-4RαmRNA 3′UTR结合并促进其蛋白表达。结论:BMSCs-Exos可能通过miR-212-5p/IL-4Rα/STAT6通路抑制LPS诱导的急性肺损伤大鼠肺泡巨噬细胞NR8383的M1极化并促进其M2极化。

移植HGF联合EGF诱导大鼠骨髓间充质干细胞修复急性肝损伤生化及病理的实验研究

目的探讨HGF联合EGF诱导大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)后对急性肝脏损伤修复。方法D-氨基半乳糖腹腔注射复制大鼠肝脏损伤模型,分为实验组和对照组,实验组用HGF联合EGF诱导后的MSCs对损伤的大鼠门静脉移植,对照组用未诱导MSCs对模型行门静脉移植,分别于1、3、7、14d处死查生化(丙氨酸氨基转移酶ALT、天冬氨酸氨基转移酶AST、总胆红素TBi)、切片行常规病理。结果MSCs门静脉移植结果,肝功能比较:肝损伤模型的肝功指标均明显异常,两组均出现检测指标逐步下降低的趋势,但在同时间段内,实验组下降幅度更大。对照组与实验组比较:大鼠肝脏各项生化指标除第1天无显著变化(P>0.05)外,其余各时间点差异均有统计学意义(P<0.05)。病理切片显示:实验组肝细胞变性坏死程度明显轻于对照组,7、14d尤为明显。结论将诱导后MSCs移植给受损伤的肝脏,能在一定程度上修复肝脏的损伤,能挽救损伤的肝功能。

骨髓间充质干细胞治疗ConA诱导的小鼠急性肝损伤的作用及机制

目的:观察骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs)在刀豆蛋白A(concanavalin A,Con A)诱导小鼠急性肝损伤中的治疗效果,并对其可能的治疗机制进行探讨.方法:将C57BL/6小鼠的股骨骨髓进行分离、培养、鉴定并体外标记获得BMMSCs;小鼠尾静脉注射不同浓度Con A,选择最适剂量建立急性肝损伤模型;小鼠模型分别经尾静脉注射移植不同剂量(1×105、5×105、1×106、1×107)的氯甲基苯甲酰胺(CM-Dil)标记的BMMSCs,对照组给予等量磷酸盐缓冲液.治疗后24 h检测血清样本中谷丙转氨酶(alanine transaminase,ALT)、谷草转氨酶(aspartate transaminase,AST)的水平,酶联免疫吸附分析法检测血清中肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、干扰素γ(interferon-γ,IFN-γ)及白介素-4(interleukin-4,IL-4)的水平,取肝脏的病理,荧光显微镜下观察BMMSCs在肝组织内的定植情况,并进行肝脏炎症活动度Knodell评分.结果:小鼠BMMSCs体外培养及鉴定后符合BMMSCs的特征,CM-Di L体外标记率可达90%以上;随着Con A注射剂量的增加,小鼠肝组织损伤严重程度增加,15 mg/kg是诱导C57BL/6小鼠急性肝损伤的最合适剂量;Ⅱ组、Ⅲ组小鼠血清ALT、AST、T N F-α、I F N-γ、I L-4的水平以及肝脏Knodell评分均明显低于对照组(P<0.05).肝组织内可见到植入的被标记的BMMSCs,而在心、脾、肺等重要脏器并未观察到标记的BMMSCs.结论:BMMSCs可治疗Con A诱导的小鼠急性肝损伤,其机制可能是通过降低TNF-α、IFN-γ及IL-4而实现.